【正文】 在此之前，應(yīng)設(shè)立臨時(shí)支承結(jié)構(gòu)。 ? 盾構(gòu)從起點(diǎn)井進(jìn)入土層時(shí)，起點(diǎn)井壁挖口土方很易坍塌，也可對(duì)土層局部加固，如圖 766所示。襯砌塊環(huán)應(yīng)在坑上地面預(yù)裝配。 ? 盾構(gòu)施工的準(zhǔn)備工作包括：測(cè)量定線、工作坑開挖、襯砌塊準(zhǔn)備、盾構(gòu)機(jī)的組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn)、降低地下水位和土層加固等。有時(shí)也可在沖泥艙內(nèi)形成一定的氣壓，以支撐工作面。 ? 由于土壓式盾構(gòu)和泥水加壓式盾構(gòu)存在的缺點(diǎn)，從而產(chǎn)生了一種稱為泥土壓式盾構(gòu)。 ? 泥水加壓盾構(gòu)可使施工人員不必在壓縮空氣條件下操作，在高覆土條件下掘進(jìn)。此外，當(dāng)盾構(gòu)停止掘進(jìn)時(shí)，地層的正面主動(dòng)土壓力與網(wǎng)格周邊的摩擦力相等，從而使開挖面穩(wěn)定，防止正面坍塌。由于不出土擠壓土層掘進(jìn)，可能導(dǎo)致地面隆起，因此，一般只適用于高液化粘土層掘進(jìn)，如海底和深水河底淤泥層中掘進(jìn)。這種盾構(gòu)的制造費(fèi)較機(jī)械化盾構(gòu)低得多，又可減輕工人 ? 勞動(dòng)強(qiáng)度。容易做到在需要方向起挖，便于盾構(gòu)斜偏。 ? 工人在切削環(huán)內(nèi)開挖工作面土方。盾構(gòu)結(jié)構(gòu)的這種發(fā)展過程，完全是為了適應(yīng)開挖面土質(zhì)穩(wěn)定的要求。油泵的壓力為 20~30MPa。 ? 盾構(gòu)千斤頂?shù)目傢斄?P為： ? P=Kp=(~2)p (732) ? 式中 K— 安全系數(shù)。為了避免壓壞砌塊，應(yīng)將總頂力分散，每個(gè)千斤頂?shù)捻斄^小，而千斤項(xiàng)數(shù)目較多。 ? 大直徑手挖盾構(gòu) (棚式盾構(gòu) )一般沒有水平隔板 (見圖 759)，切削環(huán)長(zhǎng)度為： ? L1=H ? 一、盾構(gòu)的尺寸確定 ? 地下掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)承受土壓力，盾構(gòu)外殼厚度按彈性圓環(huán)設(shè)計(jì)。當(dāng)砌完一環(huán)砌塊后，以已砌好的砌塊作后背，由支承環(huán)內(nèi)的千斤頂頂進(jìn)盾構(gòu)本身，開始下一循環(huán)的挖土和襯砌，如圖 756所示。而且由于牽引誤差小，可使敷管精度提高，這種方法適用于直徑大干 800mm的混凝土管、鋼管敷設(shè)．而且還可采用牽引擠壓不出土方法敷設(shè)直徑 ? 的 500mm的鋼管。 ? 工具管的機(jī)動(dòng)系數(shù)看 k為： ? (719) ? 為了保證校正的靈活性，應(yīng)正確確定機(jī)動(dòng)系數(shù) k。擠壓土柱達(dá)到一定長(zhǎng)度后，系緊設(shè)在割口的鋼絲繩，將擠壓土柱割下，落入弧形運(yùn)土 ? 斗車，運(yùn)至工作坑轉(zhuǎn)運(yùn)到地面。 ? 根據(jù)這種方法的特點(diǎn)，大直徑管子在中密土層中就難以頂進(jìn)，但在飽和淤泥層，例如河底淤積層、沼澤地段，大直徑管子仍可頂進(jìn)。由瓦楞筒與三辮瓦楞鐵組成，管子夾在瓦楞鐵中間。采用偏心管尖可以減少土與管壁的摩擦力。這種方法是利用千斤頂、卷揚(yáng)帆等設(shè)備將管子直接頂進(jìn)土層內(nèi)，管周圍土被擠密。聚氯乙烯膠泥按重量由煤焦油；聚氯乙烯樹脂；鄰苯二甲酸二丁脂；硬脂酸鈣：滑石粉＝ 100： 15： 15： 1： 15配合，加熱澆注成帶條狀，填塞在兩管外半圈管口之間，填塞前在管口表面涂刷煤焦油：二甲苯＝ 1： 4~5的冷底子油。接口方法根據(jù)管口形狀而定。 ? 人工校正誤差的方法很多，應(yīng)根據(jù)坑道土質(zhì)、誤差種類和誤差大小，采用相應(yīng)的校正方法。這種方法可兼作中心和高程測(cè)量。垂線檢查是在工作坑相對(duì)兩壁的兩個(gè)中心釘連線，用垂球下引，然后再引中心線進(jìn)入管內(nèi)。頂管施工中的誤差校正是指將已偏斜的頂進(jìn)方向校正到正確的方向。 30mm，高程誤差為+10mm和 20mm。 ? 還有一種潤(rùn)滑劑為瀝青混合料。泥漿的厚度為 15~20mm。 ? 在管子頂入土內(nèi)的工作坑壁修建后封閉，防止泥漿從工作坑壁漏出。為了提高泥漿的泵送性，降低泥漿粘度和靜切力，可摻入占膨潤(rùn)土重量 1~2%的腐植酸鹽，如硝基腐植酸鈉、腐酸銨等。用于觸變泥漿的膨潤(rùn)土的膨脹倍數(shù)應(yīng)大于 6。但是，當(dāng)安裝多個(gè)中繼間比間隔的中繼間可以同時(shí)工作，以提高頂進(jìn)速度。圖735所示為一種中繼間。通常情況下，一次頂進(jìn)長(zhǎng)度最大達(dá) 60~100m。頂進(jìn)過程中管子永久性連接，導(dǎo)致管子的整體頂進(jìn)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，管子位置偏移隨意性就愈??；但是一旦產(chǎn)生頂進(jìn) ? 位置誤差積累，校正較困難。 ? 直徑 50~500mm管道也可采用水射頂管。激光經(jīng)緯僅固定安裝在專門的機(jī)架上。 ? 鋼管在地面進(jìn)行防腐處理與預(yù)接口，將短管節(jié)焊接，然后由門架起重機(jī)吊入工作坑內(nèi)。氣閘室是工人進(jìn)出高壓區(qū)時(shí)升壓和降壓之用。 ? 掘進(jìn)方向由較正環(huán)控制。頂管盾構(gòu)的構(gòu)造與一般人工掘進(jìn)盾構(gòu)相同。切削旋轉(zhuǎn)的軸線垂直于管子中心線，刀架縱向掘進(jìn)，切削面呈半球狀。因此，這種方法適用于短距離頂進(jìn)，一般最大頂進(jìn)長(zhǎng)度在 70~80m。管子按設(shè)計(jì)方向和坡度要放在導(dǎo)向架上，管前由旋轉(zhuǎn)切削式鉆頭切土，并由螺旋輸送器運(yùn)土．切削鉆頭與輸送器安裝在管內(nèi)，并由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作。 ? 偏心水平鉆機(jī)有兩種安裝方法：一種是安裝在鋼筒內(nèi)的整體工具式；另一種是裝配式，施工前安裝在頂進(jìn)的第一節(jié)管子內(nèi)。切削輪用于支承或安裝切削臂，固定于主輪并由主輪旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)?？捎镁頁P(yáng)機(jī)牽引或電動(dòng)、內(nèi)燃的運(yùn)土小車在管內(nèi)進(jìn)行有有軌或無軌運(yùn)土兩種，也可用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)土。 ? 土質(zhì)松散或有流砂時(shí)，為了保證安全和便于施工，在管前端安裝管檐，如圖 725所示。管內(nèi)挖土分人工和機(jī)械兩種。此外，還可做成各種結(jié)構(gòu)形式的傳力頂鐵。 ? 千斤頂在工作坑內(nèi)的布置方式分單列、并列和環(huán)周列，圖 7— 22所示。油壓系統(tǒng)的工作油應(yīng)具有 ? 的技術(shù)特性；適宜的粘度；較高的化學(xué)穩(wěn)定性，良好的潤(rùn)滑性；不燃或難燃性；低壓縮性；良好的防銹性；不會(huì)導(dǎo)致油壓系數(shù)中密封材料膨脹、硬化或熔解等。 ? 由于土質(zhì)變化，坑道開挖形狀不規(guī)則、土含水量變化、管壁粗糙程度不一、項(xiàng)進(jìn)技術(shù)水平參差、頂進(jìn)中間停歇等各種原因，頂力不易事先精確計(jì)算。經(jīng)過更長(zhǎng)的時(shí)間，管上全部土都會(huì)坍落。 ? (713) ? 作用在管上方的壓力即為卸荷拱所包圍的土體積重量，按近以矩形計(jì)算，則單位寬度的壓力為： )) ] (245(1[)245(22 mtgDtgDDB ?? ???????? ?? ? (713) ? 則 (714) ? 式中 D— 管外徑 (m)， ? ?— 土的重度 (L/m3)； ? ?— 土內(nèi)摩擦角； ? hl— 卸荷拱高度 (m)。 ? P2按管項(xiàng)穿越的構(gòu)筑物和輪壓確定的土壓力。千斤頂工作頂力 W應(yīng)為： ? W=K’(W1+W2)=K’{[2Pv(1+Ka)+P0]fDL+W2} (78) ? 式中 W1— 管外壁與土之間的摩擦力； ? W2— 管端切土阻力， ? f— 土與管壁的摩擦系數(shù)； ? K39。 )/()245(21 2 mKNKtgBHE r?????? ?? ? ? ? 地面與工作坑底之間的土方、管子和頂管沒備等的垂直運(yùn)輸方法很多，一般可采用單軌電動(dòng)吊車三腳架一卷揚(yáng)機(jī)等。一般采用土抗力系數(shù) K。由于 ef段一般為 ，被動(dòng)土壓力的發(fā)主可能性是存在的。 ? 為了保證頂進(jìn)質(zhì)量和施工安全，應(yīng)進(jìn)行后背的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。 ? (2)后背的計(jì)算 ? 應(yīng)該保證后背在頂力或后座墻土壓力作用下不會(huì)破壞，不發(fā)生不允許的均勻壓縮變形及不均勻的壓縮變形?？萃痢⒎圪|(zhì)粘土均可做原土后座墻。在每條導(dǎo)軌選 6~8點(diǎn)，測(cè)每點(diǎn)高程，檢查安裝質(zhì)量。疏鋪木筏基礎(chǔ)的方木凈距約為40cm。 ? 含水弱土層通常采用混凝土基礎(chǔ)。土質(zhì)不穩(wěn)定的工作坑壁應(yīng)支設(shè)支撐或板柱。 ? 工作坑坑底寬度 W如圖 73所示。 ? ? 管道只向一個(gè)方向頂進(jìn)的工作坑稱單向坑。先開挖工作坑，再按照設(shè)計(jì)管線的位置和坡度，在工作坑底修筑基礎(chǔ)、設(shè)置導(dǎo)軌，把管子安放在導(dǎo)軌上項(xiàng)進(jìn)。為此，室外地下管道不開槽施工得到廣泛應(yīng)用。 ? 不開槽施工一般適用于非巖性土層。項(xiàng)進(jìn)前，在管前端開挖坑道，然后用千斤頂將管子頂入。向一個(gè)方向頂進(jìn)而又不會(huì)因頂力增大而導(dǎo)致管端壓裂或后背破壞所能達(dá)到的最大長(zhǎng)度，稱為一次頂進(jìn)長(zhǎng)度。操作寬度根據(jù)施工方法和設(shè)備尺寸決定，坑底長(zhǎng)度工如圖 74所示，按實(shí)際布置情況確定。如圖 75所示?；A(chǔ)尺寸根據(jù)地基承載力、施工荷載、操作要求而定。 ? 在粉砂地基并有少量地下水時(shí)，為了防止擾動(dòng)地基，可鋪設(shè)厚為 10~20cm的卵石或級(jí)配砂石，在其上安裝軌枕，鋪設(shè)導(dǎo)軌。還可采用按輪式導(dǎo)軌 (圖 711)。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)管頂埋深 2~4m淺覆土原土后座墻的長(zhǎng)度一般需4~7m、選擇工作坑位置時(shí)，應(yīng)考慮有無原土后座墻可以利用。 ? 后背和后座墻在頂力作用下產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與項(xiàng)力作用方向一致。須根據(jù)承受荷載 — 頂力大小而設(shè)計(jì)。 ? 第三種狀態(tài)：是后座墻和后背受頂力作用， 產(chǎn)生負(fù)位移。反映這種關(guān)系。由 于三腳架起重設(shè)備不能作水平運(yùn)輸，采用這種方法還需搭地面操作平臺(tái)?！?安全系數(shù) (取 ~)； ? Ka— 主動(dòng)土壓力系數(shù)； ? Pv— 垂直壓力； ? P0— 管子每米長(zhǎng)的重量； ? L— 頂進(jìn)長(zhǎng)度。而 Pv＝ P1+P2＝ P139。 ? 土壓力按卸菏拱計(jì)算時(shí)， P2等于 0，而 ? (715) )/) ] (245(1[2 1 211 mKNtgDfhPKP??? ????? ?)/) ] (245(1[2 1 222 mKNtgDfDhPKP??? ?????? ?)245(214 ???? ?tgPP ? (3)如果由于土質(zhì)密實(shí)而在管頂或管兩側(cè)的坑道壁與管壁間留有孔隙，則管項(xiàng)土壓力等于 0。 ? 在有些情況下，要計(jì)算附加荷載引起的垂直土壓力。圖 720所示為粉質(zhì)粘土中頂進(jìn)兩條直徑900mm鋼筋混凝土管實(shí)際頂力與頂?shù)篱L(zhǎng)度的兩種關(guān)系曲線。項(xiàng)管施工中經(jīng)常采用的是變壓器油。當(dāng)要求的頂力較大時(shí)，可采用數(shù)個(gè)千斤頂并列頂進(jìn)，但是，如果由于某種原因致使各千斤頂出程速度不同等．將使管于偏斜或?qū)嶋H總頂力減少。頂鐵應(yīng)按受力條件作強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)計(jì)算。密實(shí)土層內(nèi)坑壁與管上方可有 1~2cm間隙，以減少頂進(jìn)阻力。施工時(shí)，先將管檐頂入土中，工人在檐下挖土。土運(yùn)到工作坑后，由起重設(shè)備用運(yùn)到工作坑外。切削輪分盤式和刀架式兩種，盤式切削輪的盤面上安裝切削臂，也可直接安裝刀齒而進(jìn)行全斷面同時(shí)切削。采用工具管的優(yōu)點(diǎn)是鉆機(jī)構(gòu)造較簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，但是它只適用于一種管徑，而且頂進(jìn)過程中遇到障礙，只能開槽將其取出。電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力和傳動(dòng)裝置也安裝在導(dǎo)向架上，可隨著掘進(jìn)面向前移動(dòng)。 ? 600mm以下的小口徑鋼管頂進(jìn)方法有很多種。由于縱向掘進(jìn)，混凝土產(chǎn)生橫向掘進(jìn)力矩而使工具管轉(zhuǎn)動(dòng)。 ? (五 )水力掘進(jìn) ? 水力掘進(jìn)是利用高壓水槍射流將切入工作管管口的土沖碎，水和土混合成泥漿狀態(tài)輸送出工作坑。在校正環(huán)內(nèi)安裝校正千斤頂和校正鉸。 ? 在沖泥艙、校正環(huán)和后段氣閘室之間應(yīng)有可靠的密封。在坑內(nèi)與已頂入土中管子焊接連接。 ? 混凝土沉井工作坑澆灌時(shí)，應(yīng)在混凝士墻上留設(shè)洞口，作為始頂時(shí)工具管的入口。水泵加壓的高壓工作水經(jīng)噴嘴噴出，沖成泥漿，由管道流至集水坑。因此，整體焊接鋼管的始頂階段，應(yīng)在始頂時(shí)隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量，避免積累誤差。當(dāng)頂進(jìn)距離超過一次頂進(jìn)長(zhǎng)度時(shí)，可以采用中繼間頂進(jìn)，對(duì)向項(xiàng)進(jìn)，泥漿套頂進(jìn)，蠟覆頂進(jìn)等方法，提高在一個(gè)工作坑內(nèi)的項(xiàng)進(jìn)長(zhǎng)度，減少工作坑數(shù)目。施工結(jié)束后，拆除中繼千斤頂而中繼間鋼外套環(huán)留在坑道內(nèi)。 ? (二 )泥漿套頂進(jìn) ? 在管壁與坑壁間注入觸變泥漿，形成泥漿套，減少管壁與土壁之間摩擦阻力，一次頂進(jìn)長(zhǎng)度可較非泥漿套頂進(jìn)增加 2~3倍。膨潤(rùn)倍數(shù)愈大，其造漿率就愈高。鐵鉻木質(zhì)素硫酸鹽也可降低泥漿的粘度和靜切力。圖 739是橡膠止水帶的后封閉，在工作坑壁修建混凝土墻，預(yù)埋焊接有螺栓的鋼管，止水膠帶由螺母固緊。管四周的泥漿套厚度應(yīng)均勻。材料配比為：30號(hào)石油瀝青：石墨：汽油＝ l： 2： 3或 1： 2：4(體積比 )。誤差超過允許值，就要校正管子位置。管道彎折還將作為永久誤差而